塔架结构的脉动风荷载数值模拟及响应

脉动风荷载数值模拟是进行风荷载响应分析的基础。采用三角级数法对脉动风荷载进行了模拟,并借助有限元分析软件,对风荷载作用下塔架结构的动力时程响应及频谱特征进行了分析。     

基于线性滤波法的脉动风速模拟及其MATLAB程序的实现

详细介绍了自回归技术公式,同时采用此技术模拟具有空间相关性的随机风荷载,给出了用自回归技术模拟脉动风荷载的步骤以及具体MATLAB程序,并把所编程序用于江阴长江大桥风荷载模拟,结果表明效果较好.     

大跨度镂空网格结构风荷载研究

通过实体风洞试验与数值风洞模拟结果的对比分析,论证了数值风洞模拟方法应用于镂空网格结构平均风荷载模拟的可行性。通过对比分析箱形截面、工字形截面、平板壳截面对镂空网格结构平均风荷载模拟结果的影响,论证了在镂空网格结构数值风洞模拟中可将窄翼缘工字形截面简化为箱形截面。最后,以实际项目为背景,研究了大跨度镂空网格结构的风荷载特性。结果表明,镂空网格结构的水平风荷载较大,对结构设计影响明显。     

风荷载对桥梁结构的作用效应研究

对风荷载的特性进行了介绍,着重分析了其对桥梁结构的静力及动力作用效应,介绍了进行风荷载模拟所采用的方法,并分别计算了静风荷载及脉动风荷载对桥梁结构的影响,充分验证了风荷载对桥梁结构的动力作用不容忽视。     

基于神经网络的大跨空间结构脉动风荷载的随机模拟

研究了大跨空间结构脉动风荷载的随机模拟技术,基于神经网络进行了风速时程的随机模拟。将该数值模拟技术应用于南京奥林匹克体育中心体育场的随机风荷载模拟,计算结果表明了该方法的有效性。     

脚手架风荷载作用效应的模拟试验和测试

开展脚手架的风荷载作用效应模拟,通过模拟施工过程的风荷载环境,测试风荷载经过挂设不同安全网和脚手架背靠不同状况的衰减程度,为脚手架设计和使用提供科学的依据。     

大跨度空间结构风荷载模拟技术研究及程序编制

对大跨度空间结构而言 ,风荷载是结构设计中的主要荷载之一 ,尤其是对柔性大跨度结构体系 ,它比地震荷载显得更重要。本文采用自回归过滤技术 ,考虑三维空间相关性 ,对具有随机性的脉动风荷载进行有效的模拟 ;并采用超松弛迭代法求解大型多自由度结构风荷载模拟中的回归系数矩阵。最后 ,将该数值模拟技术应用于国家大剧院大跨度双层空腹网壳结构的随机风荷载模拟 ,表明该方法可应用于大型大跨度空间结构的风荷载人工模拟     

复杂异形桥梁风荷载参数数值风洞模拟

针对复杂异形桥梁结构风荷载参数的不确定性问题,采用计算流体动力学方法,对主梁和桥塔的风荷载参数进行数值风洞模拟。研究了不同气流攻角对主梁结构风荷载的影响及不同气流风偏角对桥塔风荷载的影响。通过数值计算,为相似复杂异形桥梁风荷载参数取值提供了参考。     

基于大涡模拟的超高层建筑风振响应分析

计算风工程作为风洞试验的补充技术,已得到越来越多的应用,但是使用RNS方法进行非定常计算精度低,而大涡模拟可对大尺度漩涡直接求解,可以得到较精确的模拟结果。因此对超高层建筑进行了多工况的CFD大涡模拟,研究不同风向角下建筑表面风荷载的变化规律,并与风洞试验结果进行对比,简要阐述了建筑体型对风荷载的影响。将大涡模拟得到的非定常风压时程作为结构激励,采用频域法计算高层建筑的随机振动响应,根据惯性风荷载方法,求解结构的等效静力风荷载,并与风洞试验结果进行对比。对比分析表明,大涡模拟技术可以很好地模拟建筑表面风荷载,并可以克服测点布置、不同步测试带来的系统误差;频域法分析得到的等效静力风荷载与风洞试验结果基本一致,可以将本文方法计算得到的风荷载作为设计依据。     

温州东海广场风荷载数值模拟与风洞试验研究

对温州东海广场工程这一具有较大截面长宽比的复杂高层建筑进行了风荷载数值模拟和风洞试验研究。首先,在工程预研阶段用数值模拟方法计算得到了主要风向角工况下结构表面的平均风荷载分布。然后,参考数值模拟计算结果,引导进行风荷载风洞试验的测点布置方案,进行风洞模拟试验研究。最后,将数值计算结果和风洞试验数据进行了对比,显示数值模拟计算和风洞试验结果两者吻合较好。研究表明,综合采用数值模拟和风洞试验研究,可以较为准确地把握复杂建筑结构的风荷载分布,这种方法有助于提高结构抗风研究的水平。     

有限元法模拟基坑支护工程方法研究

讨论了有限元法模拟基坑工程中的几个问题，介绍了应用有限元工具软件进行模拟分析的情况，提出了有限元法模拟基坑支护工程的方法。     

建筑侧面采光评估方法及优化研究

随着人们对室内环境及舒适性的提高,采光的好坏直接影响了室内环境品质。本文基于《建筑采光设计标准》GB 50033-2013的有关要求,对Lynes提出的平均采光系数法及Radiance为内核的PKPM采光模拟软件的模拟法,针对不同窗地面积比、不同有效进深时分别对两种方法进行评估。当窗地面积比、有效进深相同时,通过改变层高、房间尺寸、窗台高,使用两种方法评估其平均采光系数,得到优化方案。     

MATLAB仿真方法及其在建筑结构风振控制中的应用

从建筑结构控制理论出发，建立了混合控制系统的数学模型及标准状态方程，进而应用IVIATLAB语言中SIMULINK仿真分析方法，得到了系统仿真分析框图，进一步形成了风振作用下的模拟随机荷载，并通过设置系统参数进行了有效的调试。在上述研究的基础上，对仿真分析的结果进行了分析处理。本工作体现了SIMULINK仿真分析方法在建筑结构风振控制中的应用方面存在诸多优势。     

地埋管地源热泵中长期数值模拟的土壤内热源法

在分析常规地埋管地源热泵中长期数值模拟方法——管群换热模拟法的基础上,提出了新的模拟方法——土壤内热源法.模拟结果表明,在内热源法网格数仅为管群换热模拟法网格数1/8的情况下,两者在中长期运行工况下的土壤温度场变化及埋管区域年温升变化基本相同,采用内热源法可以大大简化计算过程,缩短计算时间.     

Prediction of typhoon design wind speed with cholesky decomposition method

Typhoon simulation method that integrates typhoon wind field model, probability distributions of typhoon key parameters, and Monte Carlo simulation method has long been used to predict typhoon design wind speeds of structures. In the research, the empirical typhoon wind field model with a novel parameter B model of Holland's radial pressure profile is first introduced and validated with typhoon Hagupit's simulation. The results show that relatively good typhoons can be simulated with this empirical typhoon wind field model. Then, the cholesky decomposition method used in typhoon simulation method is proposed that allows achieving all correlated typhoon key parameters simultaneously. Finally, the cholesky decomposition method is used to generating typhoon key parameters in Hong Kong, and typhoon design wind speeds for different return periods are predicted with typhoon simulation method. In addition, typhoon design wind speeds derived from historical typhoon key parameters and typhoon key parameters generated without considering cholesky decomposition method are also predicted, respectively. The predicted typhoon design wind speeds are compared and the results demonstrate that the cholesky decomposition method should be incorporated into typhoon simulation method.     

结构健康监测中的开裂模拟

从结构开裂模拟方法入手,总结了结构健康监测领域关于结构开裂模拟的各种方法:局部刚度折减、分离的弹簧模型及二维或三维复杂模型,通过比较找出了最适合模拟结构实际开裂的方法,并用前人研究的实验数据验证了其可靠性。     

抛石散体振动密实过程的离散元数值模拟

借助离散元法对爆炸挤淤形成堆石散体的振动密实过程进行了数值模拟。通过模拟散体单元相互运动、位置重排，在整体上表现出抛石堤的挤密效应，模拟结果与实际情况基本相符。利用离散元法可以清楚地得知所模拟的抛石堤在振动荷载作用下的运动及受力情况，抛石堤在各个时刻的状态也很明确。这充分说明采用动态离散元来模拟散体是可行的。     

复杂结构可靠度的数值模拟

针对大型复杂结构分析中极限状态方程难于确定的问题 ,基于数值模拟技术探寻了如何利用通用结构分析有限元软件编程实现工程结构的可靠性分析。计算表明 ,数值模拟是求解复杂结构可靠度的有效途径     

数值模拟联合算法及其在润扬大桥可靠度评估中的应用

为了定量研究大跨桥梁在外界随机因素作用下的结构安全性,实现在线状态的可靠度评估,利用可靠度的随机有限元法对润扬大桥悬索桥在正常运营和损伤等多种工况下的结构可靠度进行了数值模拟和可靠度评估。分析中采用蒙特卡罗重要抽样法和中心复合响应面法的联合算法作为数值模拟的基本工具,介绍了联合算法的具体实现途径、随机变量的参数定义并对大跨桥梁基于可靠度指标的评估准则进行了讨论。得到了多个随机变量的概率灵敏度、主要失效模式所对应的可靠度指标及其相应的状态等级。算例分析结果表明,基于随机有限元的可靠度分析方法可以较好地描述大跨桥梁的非线性特征,联合算法的应用提高了可靠度分析的效率和精度,其结果为润扬大桥悬索桥的状态评估和健康监测提供了参考。     

计算结构可靠指标的子域抽样法

提出了基于Monte Carlo法的用于结构可靠度计算的子域抽样法,其基本思想是以有界域模拟替代无界失效域。介绍了服从某种概率分布的变量在给定子区间内产生随机数的方法,并按照这种方法在选定的有界子区域内进行抽样模拟计算失效概率,并编制了仿真程序将抽样计算过程可视化。经算例验证,该算法抽样效率很高,且具有较高的模拟计算精度。